CN102968068B - 可实现节能工作状态的控制电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可实现节能工作状态的控制电路，由控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、电源电路以及取样电路组成；控制信号输入电路根据输入的控制信号，与控制条件生成电路的控制条件信号进行运算，将信号输出到MCU控制器，经驱动电路进入执行控制电路，经驱动执行电路控制负载的运行状态；取样电路取样负载的运行状态，送入MCU控制器或直接送入执行控制电路进行反馈控制；电源电路为控制电路及负载提供总电源。本发明可实现在负载停止运行的同时自动切断控制执行部件的供电，从而避免控制执行部件处于待机状态而持续耗电的电能损失，降低用电成本，达到节能环保的目的。

Description

可实现节能工作状态的控制电路
技术领域
本发明属于电子控制技术领域，特别涉及一种可实现节能工作状态的控制电路。
背景技术
在电子控制电路的设计中，控制执行部件通常由信号接收电路、控制条件电路、控制器、驱动电路、执行电路以及电源电路组成，如图1中虚线部分所示。当输入信号要使负载运行/停止时，输入信号经信号接收电路处理，输出到控制器。控制器根据控制条件电路所生成的控制条件，判断是否满足输出信号到驱动电路的条件。当上述条件满足时，经驱动电路、驱动执行电路（一般为继电器）执行负载运行/停止的指令。在上述控制电路甚至任何一个控制电路中，控制执行部件在运行后，其总是处在工作状态；即使在负载停止运行后，整个控制执行部件还处在供电状态。
这样凡是电子控制电路都存在一个难以解决的问题，就是当控制执行部件使负载停止运行后，整个控制执行部件还处在工作状态，即还处在耗电状态，或称待机状态。如果增加一个与的条件后，则无法再开机。
发明内容
针对目前的控制电路在控制执行部件运行后总是处于工作状态而持续耗电的上述缺陷，申请人经过研究改进，提供一种可实现节能工作状态的控制电路。
本发明的技术方案如下：
一种可实现节能工作状态的控制电路，由控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、电源电路以及取样电路组成；
输入的控制信号进入控制信号输入电路；控制条件生成电路由MCU控制器生成，可生成包括开启和关闭信号及运算处理的控制条件；
控制信号输入电路根据输入的控制信号，与控制条件生成电路的控制条件信号进行运算，当满足将信号输出到MCU控制器的条件时，控制信号进入MCU控制器，经驱动电路进入执行控制电路，经驱动执行电路控制负载的运行状态；
取样电路取样负载的运行状态，送入MCU控制器或直接送入执行控制电路，用于反馈控制；
电源电路为控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、取样电路以及负载提供总电源。
其进一步的技术方案为：
所述输入的控制信号，可以是有线的模拟信号和数字信号，也可以是无线的高频信号，或者是CDMA、WCDMA、TD-SCNMA、WLAM、WPAN、WMAN、WBMA信号。
其进一步的技术方案为：
所述执行控制电路由采样电路、信号处理电路、开机设置电路、信号判别器、多路转换器和反馈判别电路组成；
执行控制电路的输入信号为取样信号、控制信号和停机信号，取样信号进入执行控制电路后，经采样电路采样，信号处理电路处理，送入信号判别器；
信号判别器根据开机设置电路的参数，信号处理电路送来的信号，以及输入的控制信号和停机信号进行判别处理，决定是送出维持工作状态的一路信号，还是送出需要停机的一路信号，上述两路信号中的一路经多路转换器输出，至下一级的驱动执行电路；
反馈判别电路获取多路转换器的输出信号，对开机设置电路进行反馈控制。
其进一步的技术方案为：
所述驱动执行电路、电源电路以及取样电路的组成如下：
驱动执行电路包括一个用于控制220V交流电源与电源电路通断的触点；当触点按下时，220V交流电源通过由变压器、整流电路和稳压器组成的电源电路产生VCC电压，提供给包括驱动执行电路在内的控制电路；VCC电压经驱动执行电路的电阻对电容进行充电，通过第一二极管进行放电，控制三极管的通断，第二二极管为三极管提供反向击穿保护；
当三极管导通时，继电器得电吸合，220V交流电源提供给负载；取样电路中的电流互感器感应负载的电流信号，经过取样送入上级的MCU控制器或执行控制电路；
当上级的执行控制电路产生维持工作状态的信号送入驱动执行电路时，三极管维持导通，负载处于运行状态；当上级的执行控制电路产生负载停止运行的信号送入驱动执行电路时，三极管截止，继电器失电断开，触点断开，负载的电源供电断开，包括驱动执行电路在内的控制电路的电源供电同时断开。
本发明的有益技术效果是：
本发明能够实现在负载停止运行的同时自动切断控制执行部件的供电，从而避免控制执行部件处于待机状态而持续耗电的电能损失，降低了用电成本，达到了节能环保的目的，可广泛应用于具有电子控制电路的电脑、家用电器及其它电子产品中。
本发明附加的方面和优点将在下面具体实施方式部分的描述中给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是现有技术中控制执行部件的电路原理框图。
图2是本发明的电路原理框图。
图3是本发明中的执行控制电路的原理框图。
图4是本发明中的驱动执行电路、电源电路、取样电路以及负载的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
如图2所示，本发明主要由控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、电源电路以及取样电路组成。
输入的控制信号，可以是有线的模拟信号和数字信号，也可以是无线的高频信号，或者是CDMA、WCDMA、TD-SCNMA、WLAM、WPAN、WMAN、WBMA等信号。输入的控制信号进入控制信号输入电路。控制条件生成电路是由MCU控制器生成的，可以生成各种控制条件，包括开启和关闭信号及运算处理。
控制信号输入电路根据输入的控制信号，与控制条件生成电路的控制条件信号进行运算。一旦满足将信号输出到MCU控制器的条件，控制信号即进入MCU控制器，随后经驱动电路进入执行控制电路，然后经驱动执行电路，控制负载的运行状态。负载的运行状态被取样电路取样，送入MCU控制器或直接送入执行控制电路，用于反馈控制。
电源电路为控制电路中的各个电路模块，包括控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、取样电路（图2中虚线部分）以及负载提供总电源。
上述控制电路中，控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路以及驱动电路均为现有技术中的常规模块。
如图3所示，本发明中的执行控制电路由采样电路、信号处理电路、开机设置电路、信号判别器、多路转换器和反馈判别电路组成。
执行控制电路的输入信号为取样信号、控制信号和停机信号等。取样信号进入执行控制电路后，经采样电路采样，再经信号处理电路处理，送入信号判别器。
信号判别器根据开机设置电路的参数，信号处理电路送来的信号，以及输入的控制信号和停机信号进行判别处理，决定是送出维持工作状态的信号，还是送出需要停机的信号。该两路信号（维持工作状态的信号/需要停机的信号）经多路转换器（MUX）输出，至下一级的驱动执行电路。输出信号同时输入至反馈判别电路对开机设置电路进行有效的控制。
组成上述执行控制电路的各电路模块均为现有技术中的常规模块。
如图4所示，本发明的驱动执行电路、电源电路、取样电路以及负载的连接组成如下。
驱动执行电路包括一个触点SB。当按下触点SB时，220V交流电源通过由变压器Tr，整流电路D1～D4、稳压器所组成的电源电路产生VCC电压，提供给驱动执行电路以及前述的控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路等。
VCC电压经驱动执行电路的电阻R2对电容C5进行充电，使三极管T1导通，（通过二极管D6进行放电，二极管D7是三极管T1的反向击穿保护二极管），继电器AM得电吸合，将220V交流电源提供给负载，使负载（例如电视机）运行。此时电流互感器L1感应出负载电流的信号，进入取样电路，取样信号送入MCU控制器和执行控制电路，由执行控制电路产生维持信号，维持三极管T1的导通。此时负载处于运行状态。
当需要负载停止运行时，驱动执行电路从执行控制电路接收到停机信号，使三极管T1截止，继电器AM失电而断开，SB触点自动断开，此时立即断开了负载的电源，同时也断开了驱动执行电路以及前述的控制信号输入电路、MCU控制器、驱动电路、执行控制电路的电源，实现了节能控制。
上述所涉及的各电子元器件均为市售商品。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的基本构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种可实现节能工作状态的控制电路，其特征在于：由控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、电源电路以及取样电路组成；
输入的控制信号进入控制信号输入电路；控制条件生成电路由MCU控制器生成，可生成包括开启和关闭信号及运算处理的控制条件；
控制信号输入电路根据输入的控制信号，与控制条件生成电路的控制条件信号进行运算，当满足将信号输出到MCU控制器的条件时，控制信号进入MCU控制器，经驱动电路进入执行控制电路，经驱动执行电路控制负载的运行状态；
取样电路取样负载的运行状态，送入MCU控制器或直接送入执行控制电路，用于反馈控制；
电源电路为控制信号输入电路、MCU控制器、控制条件生成电路、驱动电路、执行控制电路、驱动执行电路、取样电路以及负载提供总电源；
所述执行控制电路由采样电路、信号处理电路、开机设置电路、信号判别器、多路转换器和反馈判别电路组成；
执行控制电路的输入信号为取样信号、控制信号和停机信号，取样信号进入执行控制电路后，经采样电路采样，信号处理电路处理，送入信号判别器；
信号判别器根据开机设置电路的参数，信号处理电路送来的信号，以及输入的控制信号和停机信号进行判别处理，决定是送出维持工作状态的一路信号，还是送出需要停机的一路信号，上述两路信号中的一路经多路转换器输出，至下一级的驱动执行电路；
反馈判别电路获取多路转换器的输出信号，对开机设置电路进行反馈控制；
所述驱动执行电路、电源电路以及取样电路的组成如下：
驱动执行电路包括一个用于控制220V交流电源与电源电路通断的触点(SB)；当触点(SB)按下时，220V交流电源通过由变压器(Tr)、整流电路(D1～D4)和稳压器组成的电源电路产生VCC电压，提供给包括驱动执行电路在内的控制电路；VCC电压经驱动执行电路的电阻(R2)对电容(C5)进行充电，通过第一二极管(D6)进行放电，控制三极管(T1)的通断，第二二极管(D7)为三极管(T1)提供反向击穿保护；
当三极管(T1)导通时，继电器(AM)得电吸合，220V交流电源提供给负载；取样电路中的电流互感器(L1)感应负载的电流信号，经过取样送入上级的MCU控制器或执行控制电路；
当上级的执行控制电路产生维持工作状态的信号送入驱动执行电路时，三极管(T1)维持导通，负载处于运行状态；当上级的执行控制电路产生负载停止运行的信号送入驱动执行电路时，三极管(T1)截止，继电器(AM)失电断开，触点(SB)断开，负载的电源供电断开，包括驱动执行电路在内的控制电路的电源供电同时断开。
2.根据权利要求1所述可实现节能工作状态的控制电路，其特征在于：所述输入的控制信号，可以是有线的模拟信号和数字信号，也可以是无线的高频信号。
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